JP4764965B2

JP4764965B2 - Tool holder assembly

Info

Publication number: JP4764965B2
Application number: JP33259599A
Authority: JP
Inventors: ゴールクルト; オースレンダーボルフガング
Original assignee: ヒルゲラント−ヌタップゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1999-11-24
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2019-11-24
Also published as: US6298708B1; JP2000158272A; DE59914919D1; EP1004394B1; DE19854150A1; EP1004394A3; EP1004394B9; EP1004394A2; ATE416063T1

Abstract

Tool holder (1) has several tools (2), especially press dies, and is moved towards a bottom die (3) holding a workpiece (4). Each press die is fixed and non-moveable, and is moved into working position by a movement (B) of the tool holder. The tool holder has a rack (5), which meshes with a toothed gear. The gear is moved by a pneumatic cylinder, turned by a lever, and a cylinder movement causes the holder to be moved by one tool position. The tool holder is precisely positioned and fixed in place after reaching a working position.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス等の機械工具のための工具ホルダ組立体に関する。この工具ホルダは、プレスラム、プランジャー又はスタンパー等の複数の工具を備え、それにより、工具ホルダは、工具及びダイが共に被加工物を整形するように、部品のホルダ又はダイにおいて保持されている被加工物に向かって加工動作において移動可能である。本発明は、ある程度運転した後に、型押し工具の磨耗が、通常、同じ操作を遂行する同じ工具との交換を必要とするこの種の生産機械工具に特に向けられている。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ねじ又はボルトなどの大量生産のための機械工具の場合において特に、生産性は、製造手順における最も弱いリンクによって決定される。例えば、ねじの製造において、この弱いリンクは、比較的に制限された運転後に交換されなければならないスタンパー、プランジャー又はプレスのラムであった。プレスの運転は、特定の製品及び製品がつくられる材料に依存し、３万〜２５万個になることがある。
【０００３】
一分当たりに８００個の製造能力がある高い能力のプレスにおいて、二時間毎にラム又はプランジャー工具を交換しなければならないということは異常である。交換工程は、比較的に時間を消費し、装置が損失的な停止を被るということが必要とされ、それにより、生産性を制限する。
【０００４】
生産性の低下を減じ、わずかな労働力の提供で工具の交換を可能とするために、自動工具交換システムを付与することが提案させてきた。このため、多数の同一の工具、例えば型押し工具(stamping tool) がマガジンに貯蔵され、マガジンから工具ホルダへ供給される。工具ホルダから型押し工具を取外し、型押し工具を工具ホルダ内へ挿入し、磨耗した工具を工具ホルダから取外し、磨耗した工具をマガジン内に配置し、マガジン内の工具を交換位置へ前進させるための機構が付与されている。この工具は、機械加工又は再仕上げするためにマガジンから取り外されることができる。
【０００５】
工具ホルダは、工具の変更のために特定の位置で拘束されなければならず、特に工具が規定の形状でない時、マガジン内の工具が互いに接触して詰まり、工具の引っ込み又は磨耗した工具のマガジン内への再挿入が遅れる危険が常にある。結果として、自動工具交換機構又は交換型押し工具を貯蔵するマガジンの有効性にかかわらず、工具の拘束(chain) における遅れの危険及び生産性の低下の危険性が常にある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、本発明の主な目的は、工具マガジンのための別の工具交換システムを付与し、それにより、以前のアプローチの欠点が避けられ、このアプローチに付随する生産性の低下がなくされることができることである。
【０００７】
本発明の別の目的は、機械加工工具、特に生産プレスのための改良工具交換システムを付与し、それにより、マガジン内の欠陥の工具又は工具の詰まり等によってもたらされる生産性の低下が避けられることができる。
【０００８】
本発明のさらなる別の目的は、必要とされる手動の労力の量と、工具交換時にプレスが被る非稼働時間とを最小化することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
これらの及び他の目的は、使用中における工具の磨耗時に互いに取り替えられることができる複数の同一の工具を強固に工具ホルダに取り付け、操作位置又は加工位置に工具ホルダと共に工具を移動させることによって、本発明によって実現される。とりわけ、機械加工工具のための工具ホルダ組立体は、
加工動作中に被加工物ホルダに向かって及び被加工物ホルダから離れて移動することができる支持部材と、
工具ホルダであって、特定の機械加工操作を遂行するために工具ホルダ上で固定される複数の工具を有しかつ、工具の磨耗時に操作を遂行するために被加工物の整形位置で交互に位置決め可能であり、工具ホルダは、工具交換動作において支持部材上で移動可能である工具ホルダと、
被加工物の整形位置で工具の一つを別の工具に交換するために、工具交換動作とともに、工具ホルダを移行させるために工具ホルダと機能的に接続されている位置決め手段とを具備する。
【００１０】
機械加工工具が生産プレスである時に、このシステムは特に望ましい。工具は、例えば、ねじの頭等を型押しする又は整形するための、プレスの型押し工具であり、被加工物ホルダは、型押しダイと関連して被加工物を整形するプレスなどのアンビルである。
【００１１】
工具ホルダ内で工具を固定的に締結することによって、マガジン等内での詰まりが避けられることができるように、工具ホルダに関して個々の工具を移動させることは不要である。工具ホルダ上に取り付けられることができる工具の数は、実際には制限されず、各工具が一部分の工具の運転をすることができるように選択されることができ、工具は通常プレスが開放及び閉鎖するのにかかる時間互いに交換されることができるので、著しい停止時間なく工具が互いに交換されるように、工具全体が生産全体の運転をすることができる。人の利用が最小化され、製造ラインが別の操作のために停止させられる時のみ停止時間が必要となる。
【００１２】
工具ホルダは、工具ホルダが一単位（ユニット）として、すなわち、工具ホルダ上に取り付けられた工具の全てを有して、加工動作のために部品ホルダ又は固定されたダイ部材に向かって移動させられるように構成されている。しかしながら、この加工動作において、工具ホルダ上の工具の一つだけが、被加工物と整列させられ、こうして、整形操作において関係することができる。本発明はここに生産プレスと主に関連して記載されている一方で、このようなプレスに特に重要であるが、他の生産機械加工工具にも適用可能であるということが理解される。
【００１３】
使用中の被加工物が、被加工物が廃棄物と考えられる可能性があるほど十分に磨耗させられる時に、新しい工具が加工位置へ移行させられ、この工具が廃棄物を製造し始めてさらなる工具の変更がなされるまで、この新しい工具で製造が続けられる。
【００１４】
工具ホルダの移動が工具を加工位置へもたらすために、工具ホルダがレール上で摺動可能であるように工具ホルダを取り付けることは有利である。工具ホルダを摺動可能に支持するレールシステムの使用は、工具ホルダ全体が、レールから取り外され、対応する組の工具を以前に備えた第一の工具ホルダと同じである別のホルダによって交換されることを可能とし、それにより、交換された工具ホルダ上の磨耗工具は、取り外されることができるか又は、有効性を回復するために機械加工される。
【００１５】
取り外された工具ホルダ上の個々の工具の交換後、この工具ホルダは、使用中の工具ホルダとレール上で再び取り替えられることができる。例えば、工具中の第一工具が被加工物と整列しかつ型押し操作のために所定位置にあるように、工具ホルダをレール上で位置決めするために、係止部が工具ホルダのためにレール上に付与されることができる。
【００１６】
工具ホルダ上のラックと係合する歯を有するピニオンを有する工具ホルダのための位置決め手段を付与することが有利であるということが見出されている。ピニオン自身は、種々の方法で駆動させられることができる。有利なことに、ピニオンは、工具ホルダ上に取り付けられた工具間の距離Ｄだけ、工具ホルダの直線的移動に対応する所定の角度方向の移動によって、前進させられる。それゆえ、この移動は、整形位置から磨耗工具を取外し、磨耗工具と真新しい工具を交換するのに十分であり、工具ホルダに沿った直線的な配置における工具のピッチに対応する。この別個の移動は、レバーを角度方向に移動させることができる空気シリンダによって作用させられることができる。ピニオンの角度方向の移動及び工具ホルダの直線方向の移動は、シリンダのピストンロッドの最大の行程に対応することができる。
【００１７】
ピニオンの回転なしにピストンロッドの開始位置への戻りを可能とするために、ピニオンは、一方向クラッチによってピニオンの軸上に取り付けられることができる。ピニオンの回転は、ピストンロッドの両方向の移動にかかわらず、一方向である。
【００１８】
さらに、工具ホルダ上の工具間の間隔を一定にすることが有利であるということが見出されている。この場合において、ピストンロッドは、係止部を有することができる。この係止部は、ピストンロッドの行程を制限し、この完全な行程が、工具の間隔の一増分だけ工具を移動させることが要求されているピニオンの角度方向の変位に対応することができる。それに応じて、歯数比及びレバー比が選択される。
【００１９】
プレスの加工行程において移動されなければならない質量を減少させるために、空気シリンダ及びピニオンが機械フレームに固定されることができ、工具ホルダ上に取り付けられた個々の工具を有する、工具ホルダ及び工具ホルダのレールだけがプレス操作において移動させられる必要がある。この場合において、ピニオン及び／又はラックの歯は、プレスの加工動作中においてピニオン及びラックの歯が互いに沿って摺動するように延ばされることができる。
【００２０】
歯がプレスの完全な加工行程について係合されているままであるように、ピニオンは機械加工の加工行程と等しい量だけラックの幅よりも大きな幅を有しなければならない。
【００２１】
加工工具及び整形される被加工物の整列が、製品の質に関して非常に重要であるので、記載されてきた位置決め手段は、加工工具及び被加工物を粗く位置決めする粗い移動のために使用され、正確な位置決め及び拘束機構が付与されている。正確な位置決め及び拘束機構は、工具ホルダ上に取り付けられる組の工具内の工具の数と等しい工具ホルダ内に形成される多数の穴と、選択された穴内に割り出し可能であるピンとを有する。
【００２２】
本発明によれば、ピン及び穴は、工具ホルダがピン上で自己整列するように、係合する円錐形状部分を有する。工具又は穴間の距離は、工具間の以前に記載された間隔Ｄに等しくすることができる。
【００２３】
有利的には、ピンは、選択された穴内でばねが負荷され、ばね荷重が、プレス操作中において工具ホルダの割り出しを維持する。
【００２４】
工具の変更を可能とするようにピンを引くために、空気シリンダは、ピンへレバー機構によって接続されることができ、ばね荷重力を操作する。この空気シリンダは、新しい工具の前進のために所定位置へ引かれかつ新しい工具が被加工物の整形位置内にある時にピンが自動的に新しい穴又は孔に移るように、ピニオンを進ませるために空気シリンダと関連して操作することができる。
【００２５】
別の構成において、軸回りに回転又は枢動可能であるように工具ホルダは取り付けられることができる。被加工物の整形位置に新しい工具を位置決めしてそこから以前の工具を移動させるために、工具ホルダは、回転させられ、ピンによって所定位置で固定される。この場合において、連続的な工具の位置決めのための工具の移動は、一定の角度方向増分である。この回転は、同様なピニオン及びシリンダ装置又はいくつかの他の機構を使用することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以上の及び他の目的、特徴及び利点は、添付図面を説明することにより、以下の説明からより容易に明らかになる。図１及び２において示されている実施形態は、全体として１００で示されているプレスを具備する。機械フレーム１０上のプレス１００の移動可能な部分は、特にねじ等の部品の大規模運転の生産のために使用される工具ホルダ１を具備する。示されている実施形態において、ねじの頭には、型押し工具とアンビル又は支持ダイとの間で十字スロットが付与されており、それゆえ、製品はプラスねじのフィリップス頭のねじである。工具ホルダは、１で示されている。ダイは３で示されている。ダイの中の被加工物は４で示されている。
【００２７】
本発明によれば、工具ホルダ１上において、多数の型押し工具２が取り付けられている。工具２は、工具ホルダ１へ強固に移動不可能に接続されている。図１は、本発明の工具ホルダ１に加え、例えば、被加工物上に他の形状を形成するための一つのプレスラム１’を担持する従来の工具ホルダ１’を示す。所定のプレスにおける二つ以上の工具ホルダの使用は、共通のダイに対して二つ以上の段階で整形される被加工物の形成において有利である。
【００２８】
こうして、ねじの製造において、ねじに頭形状を付与するために、圧印工具(coining tool)２’を有する圧印ヘッド１’が、付与されることができ、工具ホルダ１上に取り付けられる工具の一つによって、十字スロットが形成されることができる。ダイ３は、複数の異なる製造工程がダイ内に保持される部品上で実施されることができるように回転ダイとすることができる。ダイの構造は詳細には示されていない。回転行路におけるダイの第一位置において、被加工物は前もって形成されることができ、ダイのさらなる回転において、頭部はダイ上で圧印されることができる。第三位置において、十字スロットは、ねじ及びねじに付与される最終仕上げ形状部分において整形されることができ、ダイの回転において第四位置において、被加工物が取り出されることができる。
【００２９】
記載されている操作において、工具２の各々の磨耗は、工具２’の磨耗よりも著しく大きく、通常、３万〜２５万個の製造後に工具２を変えることが必要とされている。チップ２の磨耗は、製品の品質を著しく減少させ、かなりの廃棄物をもたらす。それゆえ、少なくとも、工具２’が交換を必要とする前に使用されなければならない多数の工具２は、工具ホルダ１上で取り付けられている。工具２は、二重の矢印Ｂによって示される工具交換動作において、工具のピッチとして示されている距離Ｄによって離間している。それゆえ、本発明によれば、廃棄物の発生の前でありかつ各工具２のいくらかの磨耗後において、工具ホルダは、ダイ３と新しい工具２を整列するように、すなわち、被加工物の整形位置に新しい工具２を位置決めするように、矢印Ｂによって示される方向に移動させられる。このために、工具ホルダは、矢印Ａの方向に、すなわち、ダイ内で被加工物を変形させる加工動作で、工具ホルダと共に移動可能とすることができるレール１０１上に取り付けられる。被加工物から離して工具７を移動させるための及び被加工物を変形させるのに必要とされる力を発生させるための液圧応用機械は示されていない。
【００３０】
レール上で工具ホルダ１を移行させるための位置決め手段は、工具ホルダ１へ取り付けられかつピニオン６の歯と係合する歯を有するラック５を具備する。このピニオン６は、機械フレーム１０上に取り付けられ、時計回りにピニオンを一方向に前進させるように形成された一方向クラッチ１０３を介して、レバー８によって駆動され、その一方で、反時計回りのレバー８の自由な回転が各工程について開始位置へレバーを戻すことを可能とする。
【００３１】
歯車６は、ラック５の歯がプレス加工行程中にピニオン６の歯に沿って摺動するように、矢印Ａの方向に加工行程を配置するラック５の幅と等しい軸方向幅を有する。
【００３２】
機械フレーム１０へ接続されているシリンダ７は、レバー８へ関節で接合されたピストンロッド１７を有する。ピストンロッド１７の行程は、ピストン１７に沿った調節を可能とする止めねじ１０４を有する止め襟部１８によって制限される。各行程において、ピストンロッド１７は、襟部１８がシリンダ７と当接するまで、右へ引かれる。こうして、係止部１８は、ピストンロッド１７の機構の行程を形成する。
【００３３】
ピストンロッド１７の移動は、レバー８を介してピニオン６ヘ伝達され、襟部１８の設定によって形成されるように制限された角度方向移動がピニオンへ付与される。
【００３４】
シリンダ７の作動時におけるピニオン６の回転は、ラック５及び工具ホルダ１を図１及び２に示される位置から上方に移動させ、第二工具２を加工位置へ移動させる。工具変更操作が完了した時に、ピストンロッド１７及びレバー８は、示されている開始位置へ戻る。これらの開始位置は、当接によって設定されることもできる。この戻り移動の間、一方向クラッチ１０３は、ピニオン６及び軸９が反時計回りに戻るのを防ぐ。結果として、ピニオンは、回転された位置に残る。襟部１８によって設定されているように、ピニオン６の角度方向の移動は、ピストンロッド１７の各行程及びピニオンの各角度方向移動が、工具間の等しい間隔に対応する距離Ｄだけ工具ホルダ１を前進させるようなものである。
【００３５】
被加工物４に対向する各工具のこの位置決めは、粗い位置決めであり、各新しい位置に工具ホルダ１を正確に位置決めしかつ制動するために、工具ホルダに、その上部において、間隔Ｄと等しく形成された間隔を有する円錐形状の穴１２を付与する。円錐形状のピン１１は、被加工物４との各工具２の整列の各位置においてホルダ１を割り出すために穴１２と係合することができる。穴１２及びピン１１の円錐形状部分１３は、ピン上の各加工位置について工具ホルダを自己心合わせさせる。
【００３６】
個々の穴間の距離Ｄ’が個々の工具間の距離Ｄと等しいので、被加工物の整形位置における各工具の再現性のある設定が保証される。
【００３７】
ピン１１が工具ホルダ１を所定位置で固定するので、工具ホルダ１の各さらなる移動Ｂの前に、ピン１１は、各穴１２から引かれなければならない。しかしながら、プレス操作中においては、被加工物と工具２の整列を保証するために、ピン１１は穴１２内にあるままでなければならない。結果として、ばね１４は、ピン１１を穴１２内へ付勢するようにピン１１に作用する。レバー１６は、ばねの作用及びピンの移動が互いに直角とすることができるように、ばね１４とピン１１との間に置かれることができる。
【００３８】
空気シリンダ１５は、ピン１１を穴１２から引くために、レバー１６へのばね１４の力に抗して作用するように作動させられることができる。
【００３９】
このように工具ホルダの固定を解いた後、シリンダ７は、新しい工具２を被加工物４と整列するように、次の位置へホルダ１を移行するために作動されることができる。空気シリンダ１５は、ばね１４がピンを穴１２内へ押し戻して新しい工具の整列のために工具ホルダを正確に位置決めすることを可能とするように一定の圧力まで下げられる。
【００４０】
プレス操作中において移動させられなければならない重量を低減するために、工具ホルダ１の移行は、シリンダ７及びピニオン６から分離され、シリンダ７及びピニオン６の両方は、プレスのフレーム１０へ固定される。工具２と共に、工具ホルダ１及びレールだけが、ダイ３内の部品４に向かって移行させられる。
【００４１】
プレス行程中において、ラック５が歯車６から外れるのを避けるために、歯車６は、完全なプレス行程中にラックとの係合を維持する長い歯車である。ピニオン及びラックの歯は、プレス行程中において互いに対して摺動する。
【００４２】
図３において、別の配置が示されており、工具ホルダ１０５が記載された方法でシリンダ７によって駆動されるピニオン１０７によって軸１０６回りに回転可能である。工具１０８は、正確な位置決めのためにピンによって係合可能である穴１０９を有する工具ホルダ１０５上で離間している。本発明のシステムを用いると、必要な時に新しい工具が自動的に所定位置へもらたされるように、プレス位置において工具の磨耗が自動的に監視されることができるので、プレスは、工具２、１０８の変更のために停止させられなくてもよい。
【００４３】
もし十分な数の工具が工具ホルダ上に付与されているならば、生産システムのいくつかの他の部分が中断を必要とするまで、操作は維持されることができ、この時に、工具ホルダは交換させられることができる。係止部１１０は、工具ホルダが交換されなければならない時に、スライド上で工具ホルダを位置決めするために使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の重要な部分を示す正面図である。
【図２】これらの要素のいくらかの部分的に離れた側面図である。
【図３】図１に類似した図であり、軸回りに回転させられることができる工具ホルダを示す。
【符号の説明】
１…工具ホルダ
２…工具
３…被加工物ホルダ
４…被加工物
５…位置決め手段
６…位置決め手段
１０…支持部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tool holder assembly for a machine tool such as a press. The tool holder comprises a plurality of tools such as a press ram, plunger or stamper so that the tool holder is held in the part holder or die so that the tool and die together shape the workpiece. It can be moved in the machining operation toward the workpiece. The present invention is particularly directed to this type of production machine tool where, after some operation, the wear of the embossing tool usually requires replacement with the same tool performing the same operation.
[0002]
[Prior art]
For example, productivity is determined by the weakest link in the manufacturing procedure, especially in the case of machine tools for mass production such as screws or bolts. For example, in screw manufacturing, this weak link was a stamper, plunger, or press ram that must be replaced after relatively limited operation. The operation of the press depends on the specific product and the material from which the product is made and can be between 30,000 and 250,000.
[0003]
In a high capacity press with a production capacity of 800 per minute, it is unusual to have to change the ram or plunger tool every two hours. The exchange process is relatively time consuming and requires that the equipment suffer a lossy outage, thereby limiting productivity.
[0004]
It has been proposed to provide an automatic tool change system to reduce productivity loss and allow tool change with a small labor supply. For this purpose, a number of identical tools, for example stamping tools, are stored in the magazine and supplied from the magazine to the tool holder. To remove the embossing tool from the tool holder, insert the embossing tool into the tool holder, remove the worn tool from the tool holder, place the worn tool in the magazine, and advance the tool in the magazine to the change position The mechanism is given. The tool can be removed from the magazine for machining or refinishing.
[0005]
The tool holder must be constrained at a specific position due to tool changes, especially when the tools are not of a defined shape, the tools in the magazine come into contact with each other and become clogged, tool retraction or worn tool magazine There is always a risk of delaying reinsertion. As a result, regardless of the effectiveness of an automatic tool change mechanism or a magazine for storing changeable stamping tools, there is always a risk of delay in the tool chain and reduced productivity.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the main objective of the present invention is to provide another tool change system for the tool magazine, thereby avoiding the disadvantages of the previous approach and eliminating the productivity loss associated with this approach. Be able to.
[0007]
Another object of the present invention is to provide an improved tool change system for machining tools, particularly production presses, thereby avoiding productivity loss caused by defective tools or tool clogging, etc. in the magazine. be able to.
[0008]
Yet another object of the present invention is to minimize the amount of manual effort required and the downtime experienced by the press during tool changes.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
These and other objects are achieved by firmly attaching a plurality of identical tools that can be replaced with each other when the tool is worn during use to the tool holder and moving the tool together with the tool holder to the operating or machining position. Realized by the present invention. Among other things, the tool holder assembly for machining tools is:
A support member capable of moving toward and away from the workpiece holder during a machining operation; and
A tool holder, having a plurality of tools fixed on the tool holder to perform a specific machining operation, and alternately at the shaping position of the workpiece to perform the operation when the tool is worn A tool holder that is positionable and is movable on the support member in a tool change operation;
In order to change one of the tools to another tool at the shaping position of the workpiece, it is provided with positioning means operatively connected to the tool holder for moving the tool holder together with a tool change operation.
[0010]
This system is particularly desirable when the machining tool is a production press. The tool is, for example, a press embossing tool for embossing or shaping a screw head or the like, and the work piece holder is an anvil such as a press for shaping a work piece in association with the embossing die. It is.
[0011]
It is not necessary to move the individual tools with respect to the tool holder so that clogging in the magazine or the like can be avoided by fastening the tools fixedly in the tool holder. The number of tools that can be mounted on the tool holder is not really limited, and can be selected so that each tool can operate a portion of the tool, and the tools are usually open and pressed. Since the time it takes to close can be exchanged with each other, the entire tool can run the entire production so that the tools are exchanged with each other without significant downtime. Downtime is required only when human use is minimized and the production line is shut down for another operation.
[0012]
The tool holder is moved toward the component holder or a fixed die member for machining operations, with the tool holder as a unit, i.e. having all of the tools mounted on the tool holder. It is configured as follows. However, in this machining operation, only one of the tools on the tool holder is aligned with the workpiece and can thus be involved in the shaping operation. While the present invention is described herein primarily in connection with a production press, it is understood that it is particularly important for such presses but is applicable to other production machining tools.
[0013]
When the work piece in use is sufficiently worn away that the work piece may be considered waste, a new tool is transferred to the machining position and this tool begins to produce waste and additional tools Production will continue with this new tool until changes are made.
[0014]
In order for the movement of the tool holder to bring the tool to the machining position, it is advantageous to mount the tool holder so that the tool holder can slide on the rail. The use of a rail system that slidably supports the tool holder allows the entire tool holder to be removed from the rail and replaced by another holder that is the same as the first tool holder previously provided with the corresponding set of tools. The worn tool on the replaced tool holder can then be removed or machined to restore effectiveness.
[0015]
After replacement of the individual tool on the removed tool holder, this tool holder can be replaced again on the rail with the tool holder in use. For example, in order to position the tool holder on the rail so that the first tool in the tool is aligned with the work piece and in place for the embossing operation, the locking part can be used as a rail for the tool holder. Can be given on top.
[0016]
It has been found advantageous to provide positioning means for a tool holder having a pinion with teeth that engage a rack on the tool holder. The pinion itself can be driven in various ways. Advantageously, the pinion is advanced by a predetermined angular movement corresponding to the linear movement of the tool holder by a distance D between the tools mounted on the tool holder. This movement is therefore sufficient to remove the wear tool from the shaping position and replace the wear tool with a brand new tool, corresponding to the pitch of the tool in a linear arrangement along the tool holder. This separate movement can be effected by an air cylinder that can move the lever in an angular direction. The angular movement of the pinion and the linear movement of the tool holder can correspond to the maximum stroke of the piston rod of the cylinder.
[0017]
In order to allow the piston rod to return to the starting position without rotation of the pinion, the pinion can be mounted on the pinion shaft by a one-way clutch. The rotation of the pinion is unidirectional regardless of the movement of the piston rod in both directions.
[0018]
Furthermore, it has been found advantageous to have a constant spacing between tools on the tool holder. In this case, the piston rod can have a locking part. This lock limits the stroke of the piston rod, and this complete stroke can accommodate the angular displacement of the pinion that is required to move the tool by one increment of the tool spacing. Accordingly, the gear ratio and lever ratio are selected.
[0019]
In order to reduce the mass that must be moved in the press working stroke, the air cylinder and pinion can be fixed to the machine frame and have individual tools mounted on the tool holder and the tool holder Only one rail needs to be moved in the press operation. In this case, the pinion and / or rack teeth can be extended such that the pinion and rack teeth slide along each other during the press machining operation.
[0020]
The pinion must have a width that is greater than the width of the rack by an amount equal to the machining stroke so that the teeth remain engaged for the complete machining stroke of the press.
[0021]
Since the alignment of the processing tool and the workpiece to be shaped is very important with respect to product quality, the positioning means that have been described are used for coarse movements that roughly position the processing tool and the workpiece, An accurate positioning and restraining mechanism is provided. The precise positioning and restraining mechanism has a number of holes formed in the tool holder equal to the number of tools in the set of tools mounted on the tool holder and pins that can be indexed into the selected holes.
[0022]
According to the present invention, the pins and holes have conical shaped portions that engage so that the tool holder self-aligns on the pins. The distance between tools or holes can be equal to the previously described spacing D between tools.
[0023]
Advantageously, the pin is spring loaded in the selected hole and the spring load maintains the indexing of the tool holder during the pressing operation.
[0024]
To pull the pin to allow tool changes, the air cylinder can be connected to the pin by a lever mechanism to manipulate the spring loading force. This air cylinder is used to advance the pinion so that the pin is automatically moved to a new hole or hole when it is pulled into place for advancement of the new tool and the new tool is in the shaping position of the workpiece. Can be operated in conjunction with the air cylinder.
[0025]
In another configuration, the tool holder can be mounted so that it can rotate or pivot about an axis. In order to position a new tool in the shaping position of the workpiece and move the previous tool therefrom, the tool holder is rotated and fixed in place by pins. In this case, the movement of the tool for continuous tool positioning is a constant angular increment. This rotation can use a similar pinion and cylinder device or some other mechanism.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
These and other objects, features and advantages will become more readily apparent from the following description when taken in conjunction with the accompanying drawings. The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 comprises a press, indicated generally at 100. The movable part of the press 100 on the machine frame 10 comprises a tool holder 1 which is used in particular for the production of large-scale operations of parts such as screws. In the embodiment shown, the screw head is provided with a cross slot between the embossing tool and the anvil or support die, and therefore the product is a Phillips head Phillips head screw. The tool holder is indicated by 1. The die is shown at 3. The workpiece in the die is shown at 4.
[0027]
According to the present invention, a number of embossing tools 2 are mounted on the tool holder 1. The tool 2 is firmly connected to the tool holder 1 so as not to move. FIG. 1 shows a conventional tool holder 1 ′ carrying one press ram 1 ′ for forming another shape on a workpiece, for example, in addition to the tool holder 1 of the present invention. The use of two or more tool holders in a given press is advantageous in forming a workpiece that is shaped in two or more stages relative to a common die.
[0028]
Thus, in the manufacture of the screw, a coining head 1 ′ having a coining tool 2 ′ can be applied to impart a head shape to the screw, one of the tools mounted on the tool holder 1. A cross slot can be formed by one. The die 3 can be a rotating die so that a number of different manufacturing processes can be performed on the components held in the die. The structure of the die is not shown in detail. At the first position of the die in the rotation path, the workpiece can be pre-formed and the head can be coined on the die in further rotation of the die. In the third position, the cross slot can be shaped in the screw and the final finished shape part applied to the screw, and the workpiece can be removed in the fourth position in the rotation of the die.
[0029]
In the described operation, the wear of each of the tools 2 is significantly greater than the wear of the tools 2 ', and it is usually required to change the tools 2 after 30,000 to 250,000 pieces have been manufactured. The wear of the chip 2 significantly reduces the quality of the product and results in considerable waste. Therefore, at least a number of tools 2 that must be used before the tool 2 ′ needs to be replaced are mounted on the tool holder 1. The tools 2 are separated by a distance D indicated as the tool pitch in the tool change operation indicated by the double arrow B. Therefore, according to the present invention, before the generation of waste and after some wear of each tool 2, the tool holder aligns the die 3 and the new tool 2, i.e. the workpiece It is moved in the direction indicated by arrow B so as to position the new tool 2 in the shaping position. For this purpose, the tool holder is mounted on a rail 101 that can be moved together with the tool holder in the direction of arrow A, i.e. in a machining operation that deforms the workpiece in the die. A hydraulic application machine for moving the tool 7 away from the workpiece and for generating the force required to deform the workpiece is not shown.
[0030]
The positioning means for moving the tool holder 1 on the rail comprises a rack 5 having teeth attached to the tool holder 1 and engaging the teeth of the pinion 6. This pinion 6 is mounted on a machine frame 10 and is driven by a lever 8 via a one-way clutch 103 formed to advance the pinion in one direction in a clockwise direction, while counterclockwise Free rotation of the lever 8 allows the lever to be returned to the starting position for each step.
[0031]
The gear 6 has an axial width equal to the width of the rack 5 that arranges the machining stroke in the direction of arrow A so that the teeth of the rack 5 slide along the teeth of the pinion 6 during the pressing stroke.
[0032]
The cylinder 7 connected to the machine frame 10 has a piston rod 17 that is articulated to the lever 8. The stroke of the piston rod 17 is limited by a stop collar 18 having a set screw 104 that allows adjustment along the piston 17. In each stroke, the piston rod 17 is pulled to the right until the collar portion 18 contacts the cylinder 7. Thus, the locking portion 18 forms the mechanism stroke of the piston rod 17.
[0033]
The movement of the piston rod 17 is transmitted to the pinion 6 via the lever 8, and the angular movement limited to be formed by the setting of the collar 18 is given to the pinion.
[0034]
The rotation of the pinion 6 during the operation of the cylinder 7 moves the rack 5 and the tool holder 1 upward from the positions shown in FIGS. 1 and 2 and moves the second tool 2 to the machining position. When the tool change operation is complete, the piston rod 17 and lever 8 return to the indicated starting position. These starting positions can also be set by contact. During this return movement, the one-way clutch 103 prevents the pinion 6 and the shaft 9 from returning counterclockwise. As a result, the pinion remains in the rotated position. As set by the collar 18, the angular movement of the pinion 6 causes the stroke of the piston rod 17 and the angular movement of the pinion to move the tool holder 1 by a distance D corresponding to an equal spacing between the tools. It is like moving forward.
[0035]
This positioning of each tool facing the workpiece 4 is a coarse positioning and is formed on the tool holder at the top thereof equal to the distance D in order to accurately position and brake the tool holder 1 at each new position. A conical hole 12 with a defined spacing is provided. A conical pin 11 can engage the hole 12 to index the holder 1 at each position of the alignment of each tool 2 with the workpiece 4. The hole 12 and the conical portion 13 of the pin 11 cause the tool holder to self-center for each machining position on the pin.
[0036]
Since the distance D ′ between the individual holes is equal to the distance D between the individual tools, a reproducible setting of each tool at the shaping position of the workpiece is ensured.
[0037]
Since the pin 11 fixes the tool holder 1 in place, before each further movement B of the tool holder 1 the pin 11 has to be pulled from each hole 12. However, during the press operation, the pin 11 must remain in the hole 12 to ensure alignment of the workpiece and the tool 2. As a result, the spring 14 acts on the pin 11 to urge the pin 11 into the hole 12. The lever 16 can be placed between the spring 14 and the pin 11 so that the action of the spring and the movement of the pin can be perpendicular to each other.
[0038]
The air cylinder 15 can be actuated to act against the force of the spring 14 on the lever 16 to pull the pin 11 from the hole 12.
[0039]
After unlocking the tool holder in this way, the cylinder 7 can be actuated to move the holder 1 to the next position so as to align the new tool 2 with the workpiece 4. The air cylinder 15 is lowered to a constant pressure so that the spring 14 can push the pin back into the hole 12 to accurately position the tool holder for new tool alignment.
[0040]
In order to reduce the weight that must be moved during the pressing operation, the transition of the tool holder 1 is separated from the cylinder 7 and the pinion 6, and both the cylinder 7 and the pinion 6 are fixed to the frame 10 of the press. . Along with the tool 2, only the tool holder 1 and the rail are moved towards the part 4 in the die 3.
[0041]
In order to avoid the rack 5 coming off the gear 6 during the press stroke, the gear 6 is a long gear that maintains engagement with the rack during the full press stroke. The pinion and rack teeth slide relative to each other during the press stroke.
[0042]
In FIG. 3, another arrangement is shown, in which the tool holder 105 can be rotated around the axis 106 by a pinion 107 driven by the cylinder 7 in the manner described. The tools 108 are spaced on a tool holder 105 having holes 109 that can be engaged by pins for accurate positioning. Using the system of the present invention, the press wears tool 2 because tool wear can be automatically monitored at the press position so that a new tool is automatically brought into place when needed. , 108 may not be stopped for change.
[0043]
If a sufficient number of tools are applied on the tool holder, operation can be maintained until some other part of the production system requires interruption, at which time the tool holder is Can be exchanged. The lock 110 can be used to position the tool holder on the slide when the tool holder must be replaced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an important part of an apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a partially separated side view of these elements.
FIG. 3 is a view similar to FIG. 1 showing a tool holder that can be rotated about an axis;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tool holder 2 ... Tool 3 ... Workpiece holder 4 ... Workpiece 5 ... Positioning means 6 ... Positioning means 10 ... Supporting member

Claims

プレス機のための工具ホルダ組立体において、
被加工物ホルダと、
支持部材の加工動作中に前記被加工物ホルダに向かって及び前記被加工物ホルダから離れて移動することができる、支持部材と、
前記支持部材上の工具ホルダであって、プレス加工操作を遂行するために前記工具ホルダ上で固定される複数の同一の工具を有しかつ、前記工具の各々の磨耗時に前記プレス加工操作を遂行するためにかつ被加工物の整形位置で前記工具を別の工具に交換するために、前記工具ホルダと対向する被加工物の整形位置で前記複数の同一の工具を交互に位置決め可能であり、前記工具の一つを別の工具に交換するための工具交換動作において前記支持部材上で移動可能である、工具ホルダと、
前記被加工物の整形位置で前記工具の一つを別の工具に交換するための前記工具交換動作とともに、前記工具ホルダを移行させるために前記工具ホルダと機能的に接続されている位置決め手段とを具備するプレス機のための工具ホルダ組立体。In a tool holder assembly for a press machine,
A workpiece holder;
A support member capable of moving toward and away from the workpiece holder during a processing operation of the support member; and
A tool holder on the support member, the tool holder having a plurality of identical tools fixed on the tool holder to perform a pressing operation, and performing the pressing operation when each of the tools is worn The plurality of identical tools can be alternately positioned at the shaping position of the workpiece facing the tool holder, in order to replace the tool with another tool at the shaping position of the workpiece, A tool holder that is movable on the support member in a tool change operation for changing one of the tools to another tool;
Positioning means functionally connected to the tool holder to move the tool holder together with the tool changing operation for changing one of the tools to another tool at the shaping position of the workpiece; A tool holder assembly for a press comprising:

前記複数の工具は、プレスラムであり、前記被加工物ホルダは、被加工物を受け入れかつ前記工具と共に被加工物を整形するダイである請求項１に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly according to claim 1, wherein the plurality of tools are press rams, and the workpiece holder is a die that receives the workpiece and shapes the workpiece together with the tool.

前記工具ホルダがレール上に摺動可能に取り付けられている請求項２に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly according to claim 2, wherein the tool holder is slidably mounted on a rail.

前記工具ホルダには歯ラックが付与され、ピニオンの歯は、前記工具交換動作で前記工具を移行するために、前記歯ラックと係合し、前記ラック及び前記ピニオンは前記位置決め手段の一部分を形成する請求項２に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder is provided with a tooth rack, the teeth of the pinion engage with the tooth rack to move the tool in the tool change operation, and the rack and the pinion form part of the positioning means The tool holder assembly according to claim 2.

レバーであって、前記レバーを回転させるために前記ピニオンと接続されたレバーと、前記レバーを作動させるために前記レバーへ接続される空気シリンダとをさらに具備する請求項４に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder set according to claim 4, further comprising a lever connected to the pinion for rotating the lever and an air cylinder connected to the lever for operating the lever. Solid.

前記ピニオンが、一方向操作のために前記ピニオン軸上に取り付けられる請求項５に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly of claim 5, wherein the pinion is mounted on the pinion shaft for one-way operation.

前記シリンダの各作動について、前記工具は、前記工具ホルダ上の前記工具の間隔と等しい距離だけ前進させられる請求項６に記載の工具ホルダ組立体。 7. A tool holder assembly according to claim 6, wherein for each actuation of the cylinder, the tool is advanced by a distance equal to the spacing of the tools on the tool holder.

前記工具は、前記工具ホルダ上で互いから等しい距離だけ離間している請求項１に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly of claim 1, wherein the tools are spaced an equal distance from each other on the tool holder.

前記位置決めユニットは、機械フレーム上に取り付けられた空気シリンダと、前記工具交換動作において前記工具ホルダを移動させるために前記シリンダのピストンによって作動させられる前記機械フレーム上のピニオンとを有する請求項１に記載の工具ホルダ組立体。 The positioning unit includes an air cylinder mounted on a machine frame and a pinion on the machine frame that is actuated by a piston of the cylinder to move the tool holder in the tool change operation. The tool holder assembly as described.

前記工具ホルダには、前記ピストンの歯によって係合させられる歯を有するラックが付与され、前記ピストンの歯は、前記加工動作において前記被加工物ホルダに向かう及びから離れる前記支持部材の移動中において前記ラックの歯上を摺動する請求項９に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder is provided with a rack having teeth engaged by the teeth of the piston, the teeth of the piston being moved toward and away from the workpiece holder during the machining operation. The tool holder assembly according to claim 9, which slides on the teeth of the rack.

前記位置決め手段が前記被加工物の整形位置において、前記移動で前記工具を粗く位置決めし、前記工具ホルダ組立体は、前記被加工物の整形位置で前記工具ホルダを正確に位置決めしかつ拘束する手段をさらに具備する請求項１に記載の工具ホルダ組立体。 The positioning means roughly positions the tool by the movement at the shaping position of the workpiece, and the tool holder assembly accurately positions and restrains the tool holder at the shaping position of the workpiece. The tool holder assembly according to claim 1, further comprising:

前記工具ホルダを正確に位置決めしかつ拘束する手段は、前記工具ホルダ上における複数の穴と、前記穴内に選択的に係合可能なピンとを有する請求項１１に記載の工具ホルダ組立体。 12. A tool holder assembly according to claim 11, wherein the means for accurately positioning and restraining the tool holder comprises a plurality of holes on the tool holder and pins selectively engageable in the holes.

前記ピン及び前記穴は、相互に係合する円錐形状部分を有する請求項１２に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly according to claim 12, wherein the pin and the hole have conical shaped portions that engage with each other.

前記穴は、工具間の相互の間隔に対応する相互の間隔を有する請求項１３に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly of claim 13, wherein the holes have a mutual spacing corresponding to a mutual spacing between tools.

前記ピンは、前記穴の選択された一つの中にばねで負荷されている請求項１４に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly of claim 14, wherein the pin is spring loaded into a selected one of the holes.

選択された穴から、ばね荷重力に抗して前記ピンを移動させるための空気シリンダをさらに具備する請求項１５に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly of claim 15, further comprising an air cylinder for moving the pin against a spring loading force from a selected hole.

前記シリンダと前記ピンとの間において機能的に接続されているレバーをさらに具備する請求項１６に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly according to claim 16, further comprising a lever operatively connected between the cylinder and the pin.

前記工具ホルダは、前記工具交換動作において、軸回りに角度方向に移動可能である請求項１に記載の工具ホルダ組立体。 The tool holder assembly according to claim 1, wherein the tool holder is movable in an angular direction around an axis in the tool change operation.

前記被加工物の整形位置において各工具を位置決めするために、前記工具ホルダは一定の角度増分で移動させられる請求項１８に記載の工具ホルダ組立体。 19. A tool holder assembly as claimed in claim 18, wherein the tool holder is moved in certain angular increments to position each tool in the shaping position of the workpiece.